
在半導(dǎo)體器件表征、二維材料輸運(yùn)性質(zhì)研究及寬禁帶半導(dǎo)體測(cè)試中,環(huán)境溫控的精度、電學(xué)本底噪聲以及光學(xué)兼容性是決定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的核心要素。
近期,我們推出的一款高真空變溫探針臺(tái),憑借其出色的電學(xué)屏蔽設(shè)計(jì)與熱學(xué)控制系統(tǒng),已通過(guò)中科院技物所、國(guó)科大杭高院等客戶的嚴(yán)格驗(yàn)證,為微區(qū)原位測(cè)試提供了高穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 極低本底噪聲:飛安級(jí)漏電流控制
電學(xué)測(cè)量精度是探針臺(tái)的關(guān)鍵指標(biāo)。該設(shè)備通過(guò)三同軸(Triaxial)BNC接口設(shè)計(jì),配合優(yōu)化的屏蔽結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了極低的漏電流水平。
常溫環(huán)境下: 漏電流 <100fA;
極低溫環(huán)境(-190℃):漏電流維持在500fA以內(nèi);
極限性能:經(jīng)過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化,漏電可進(jìn)一步壓縮至<30fA。
這為 MOSFET亞閾值擺幅、微弱光電流及高阻材料的特性分析提供了純凈的測(cè)試背景。
2. 寬溫域與高動(dòng)態(tài)熱響應(yīng)
系統(tǒng)采用液氮致冷與電阻加熱相結(jié)合的控溫方案,兼顧了溫域?qū)挾扰c調(diào)節(jié)速率:
溫控范圍: -190℃ 至 400℃,覆蓋從低溫物理到高溫退火的完整區(qū)間。
熱學(xué)精度: 采用 PID 算法控制,常溫及高溫段穩(wěn)定性達(dá) ±0.1℃。
高效平衡: 銀質(zhì)載樣臺(tái)具備非常好的熱傳導(dǎo)性,最快升溫速率達(dá) 150℃/min,顯著提升了變溫實(shí)驗(yàn)的循環(huán)效率。

3. 兼容短工作距離的光學(xué)系統(tǒng)
針對(duì)原位光譜測(cè)試需求,該探針臺(tái)在緊湊的結(jié)構(gòu)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了光學(xué)與電學(xué)的深度融合:
超薄設(shè)計(jì): 載樣臺(tái)至視窗上表面的距離最小僅為 4mm(光譜模式),兼容高倍率顯微鏡及短工作距離物鏡。
廣譜透射:配備 JGS-2 石英玻璃視窗,透射波段覆蓋 220nm 至 2500nm,滿足從深紫外激發(fā)到近紅外檢測(cè)的需求。
防結(jié)霜機(jī)制:內(nèi)置吹氣支架,確保低溫測(cè)試下窗口的清晰度。
4. 高真空運(yùn)行環(huán)境
設(shè)備配備真空腔室,結(jié)合分子泵可達(dá)到 10E-4Pa的高真空度。出色的保壓性能可有效防止樣品在低溫下冷凝結(jié)霜或在高溫下氧化,確保了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的化學(xué)惰性與物理穩(wěn)定性。
典型應(yīng)用領(lǐng)域
• 微納電子器件:變溫 I-V、C-V特性表征及可靠性分析。
• 新型光電器件:寬波譜響應(yīng)、量子效率及光致發(fā)光(PL)原位測(cè)試。
• 材料物理研究:超導(dǎo)轉(zhuǎn)變、鐵電/鐵磁相變過(guò)程中的電學(xué)規(guī)律探索。

本款高真空變溫探針臺(tái)通過(guò)精密的熱力學(xué)設(shè)計(jì)與電學(xué)屏蔽技術(shù),解決了空間受限條件下高真空變溫測(cè)試的難題。其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚇?biāo)準(zhǔn)可為科研院所提供穩(wěn)定、精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)支撐。
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